一种战斗部壳体及其粉末热等静压成形方法技术

本发明专利技术属于热等静压技术领域，涉及一种战斗部壳体及其粉末热等静压成形方法

【技术实现步骤摘要】
一种战斗部壳体及其粉末热等静压成形方法


[0001]本专利技术属于热等静压
，涉及一种战斗部壳体及其粉末热等静压成形方法
。

技术介绍

[0002]战斗部主要由战斗部壳体
、
战斗部装药
、
引信装置和保险装置组成
。
战斗部壳体用于容纳装填物并连接引信，使战斗部组成一个整体结构；在大多数情况下，战斗部壳体也是形成毁伤元素的基体
。
战斗部是既具有一定的穿甲能力，又具有一定的爆破威力的作战单元，因此提高战斗部壳体的结构强度已成为提高战斗部侵彻毁伤能力的重要发展方向
。
[0003]随着导弹末段速度的提高，对动能侵彻战斗部壳体也提出了更高的要求，要求其具有高强度
、
高耐磨性以及良好的抗冲击能力
。
传统战斗部壳体采用锻造
+
焊接的制造方法，焊接区域容易出现材料不均匀和应力集中等问题，限制了其性能的进一步提高
。
一般来说，战斗部壳体一般由高强钢
、
钛合金
、
钨合金等制成；但在实际使用中，高强钢战斗部壳体虽然有较好的侵彻性能，但由于高强钢的密度较大，导致战斗部壳体质量较大，限制了战斗部飞行速度的进一步提高，降低了战斗部的生存能力，尚无法满足未来战争的需求
。
同时，在战斗部整体质量一定的情况下，壳体较重意味着装药量减少，必然会降低战斗部的最终毁伤能力
。
[0004]由于钛合金的密度小强度高，使用其能够提高炸药装填比，加强导弹毁伤能力，已逐渐成为了现代战斗部的优选材料
。
但是，钛合金绝热剪切敏感性较高，在高速碰撞中很容易发生剪切破坏导致失效，在实际作战中战斗部的打击碰撞速度下，要保持碰撞后钛合金战斗部壳体的完整，对钛合金的抗绝热剪切能力提出了更严苛的要求
。
而钨合金因其具有良好的穿甲性及侵彻性，因此钨合金也能作为高性能战斗部壳体制造的优选材料，但是钨合金其密度大，因此比重会大，全钨合金战斗部壳体会影响装药量，而钨合金的加工性能较差，往往需要旋锻等特殊工艺才能制作处细长壳体，因此也具有一定的局限性
。

技术实现思路

[0005]本专利技术的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种战斗部壳体及其粉末热等静压成形方法，使战斗部壳体既具有优异的穿甲性及侵彻性，又能够减轻战斗部壳体自重
。
[0006]为实现上述目的，本专利技术提供了如下技术方案：
[0007]一方面，本专利技术提供了一种战斗部壳体的粉末热等静压成形方法，具体步骤如下：
[0008]S1、
利用热等成形工艺制备致密的钨合金毛坯；
[0009]S2、
先将所述钨合金毛坯组装至第二包套中，再向所述第二包套中装入钛合金粉末并进行密封；
[0010]S3、
将密封后的第二包套进行热等静压处理，通过机加工处理去除第二包套及加工余量，获得钨
‑
钛合金壳体
。
[0011]进一步，所述
S1
具体为：
[0012]S1.1、
将钨合金粉末装入第一包套中并进行密封；
[0013]S1.2、
将密封后的第一包套进行热等静压处理，通过机加工处理去除第一包套及加工余量，获得致密的钨合金毛坯
。
[0014]进一步，所述
S1.1
中钨合金粉末粒度为
10
～
35
μ
m
，且所述密封是在真空设备中采用真空电子束焊接完成密封
。
[0015]进一步，所述
S1.2
热等静压处理的保温温度为
1200
～
1500℃
，保压压力为
130
～
160MPa
，保温
、
保压时间均为4～
8h。
[0016]进一步，所述
S2
中钨合金毛坯与第二包套的组装过程如下：先将钨合金毛坯过盈组装至第二包套中，再掉头使钨合金毛坯位于下方，然后将钛合金粉末装入第二包套中，在真空设备中采用真空电子束焊接完成密封
。
[0017]进一步，所述钛合金粉末粒度为
53
～
150
μ
m。
[0018]进一步，所述
S3
热等静压处理的保温温度为
900
～
1000℃
，保压压力为
120
～
130MPa
，保温
、
保压时间均为4～
8h。
[0019]另一方面，本专利技术提供了一种战斗部壳体，利用如上部分或全部所述的粉末热等静压成形方法制备得到
。
[0020]进一步，战斗部壳体头部钨合金的动态屈服强度为
1150
～
1950MPa
，静态抗拉强度为
1050
～
1350MPa
，延伸率为
18
～
25
％
。
[0021]进一步，战斗部壳体身部钛合金的动态屈服强度为
1450
～
1750MPa
，静态抗拉强度为
980
～
1250MPa
，延伸率为
22
～
35
％
。
[0022]与现有技术相比，本专利技术提供的技术方案包括以下有益效果：
[0023]本专利技术提供的粉末热等静压成形方法，可实现粉末
、
粉末与固体的致密化
、
扩散连接；可实现钨合金
、
钛合金复合战斗部壳体的成形，使得战斗部壳体既具有优异的穿甲性及侵彻性，又能够减轻战斗部壳体自重，从而增加弹药装填量，极大地增强了战斗部的实战应用性能；同时，使用热等静压技术，能够保证钨合金壳体头部与钛合金壳体筒身的致密化冶金结合，热等静压后的壳体性能具有各向同性，使得其物理性能得到改善；此外，可实现战斗部壳体近净成形，无需进行内部大量材料的去除加工，材料利用率高，节省了材料成本
。
附图说明
[0024]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，与说明书一起用于解释本专利技术的原理
。
[0025]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图
。
[0026]图1为本专利技术提供的一种战斗部壳体的粉末热等静压成形方法的流程图；
[0027]图2为本专利技术提供的战斗部壳体的粉末热等静压成形方法的过程简图
。
[0028]其中：
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种战斗部壳体的粉末热等静压成形方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1、
利用热等成形工艺制备致密的钨合金毛坯
(3)
；
S2、
先将所述钨合金毛坯
(3)
组装至第二包套
(4)
中，再向所述第二包套
(4)
中装入钛合金粉末
(5)
并进行密封；
S3、
将密封后的第二包套
(4)
进行热等静压处理，通过机加工处理去除第二包套
(4)
及加工余量，获得钨
‑
钛合金壳体
(6)。2.
根据权利要求1所述的粉末热等静压成形方法，其特征在于，所述
S1
具体为：
S1.1、
将钨合金粉末
(2)
装入第一包套
(1)
中并进行密封；
S1.2、
将密封后的第一包套
(1)
进行热等静压处理，通过机加工处理去除第一包套
(1)
及加工余量，获得致密的钨合金毛坯
(3)。3.
根据权利要求2所述的粉末热等静压成形方法，其特征在于，所述
S1.1
中钨合金粉末
(2)
粒度为
10
～
35
μ
m
，且所述密封是在真空设备中采用真空电子束焊接完成密封
。4.
根据权利要求2所述的粉末热等静压成形方法，其特征在于，所述
S1.2
热等静压处理的保温温度为
1200
～
1500℃
，保压压力为
130
～
160MPa
，保温
、
保压时间均为4～
8h。5.
根据权利要求1所述的粉末热等静压成形方法，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：李少强，罗成，李柯涵，翟宗宏，王晨，杨鑫，李安，王庆相，赖运金，赵霄昊，周晓明，
申请(专利权)人：西安欧中材料科技有限公司，
类型：发明
国别省市：